JP2009166650A - 更生タイヤ及びタイヤ更生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 トレッド部における溝下ゴムゲージを減らして耐熱性の向上と軽量化を図りながら、石噛み耐久性を向上することを可能にした更生タイヤ及びタイヤ更生方法を提供する。
【解決手段】 表面に溝１０を備える一方で裏面における溝１０の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層１３を選択的に貼り付けたプレキュアトレッドＰを用意し、該プレキュアトレッドＰをベルト層７を備えた台タイヤＴに対して接合し、プレキュアトレッドＰと台タイヤＴとの間の更生面Ｘに沿って溝１０の溝底部分とベルト層７とで挟まれた位置に有機繊維補強層１３を選択的に配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、キャップトレッドの交換により台タイヤを再利用した更生タイヤ及びタイヤ更生方法に関し、更に詳しくは、トレッド部における溝下ゴムゲージを減らして耐熱性の向上と軽量化を図りながら、石噛み耐久性を向上することを可能にした更生タイヤ及びタイヤ更生方法に関する。

例えば、重荷重用空気入りタイヤは、キャップトレッドの交換により台タイヤ（ケーシング）を再利用した更生タイヤとして、台タイヤの寿命を全うするまで繰り返し使用されることがある（例えば、特許文献１参照）。タイヤが使用される過程においては、路面の障害物から損傷を受け、走行不可もしくは更生不可となる場合があり、特に石噛みによる損傷が溝底部分からケーシングに到達するような場合は深刻である。そのため、新品タイヤのトレッド部の溝下ゴムゲージを厚くするといった対策が取られている。

一方、更生タイヤにおいては、プレキュアトレッドの溝下ゴムゲージを厚くすると、十分な耐熱性が得られなくなることに加えて、重量が増加するなどの理由から、新品タイヤで採られている石噛み対策を実施していないのが現状である。しかしながら、昨今の環境問題から、更生タイヤについても適切な石噛み対策を施し、その石噛み耐久性を高めることで更生タイヤの寿命を延ばすことが求められている。
特開平７−１９５５７２号公報

本発明の目的は、トレッド部における溝下ゴムゲージを減らして耐熱性の向上と軽量化を図りながら、石噛み耐久性を向上することを可能にした更生タイヤ及びタイヤ更生方法を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の更生タイヤは、ベルト層を備えた台タイヤに対して溝を備えたプレキュアトレッドを接合した更生タイヤにおいて、前記プレキュアトレッドと前記台タイヤとの間の更生面に沿って前記溝の溝底部分と前記ベルト層とで挟まれた位置に有機繊維補強層を選択的に配置したことを特徴とするものである。

また、上記目的を達成するための本発明のタイヤ更生方法は、表面に溝を備える一方で裏面における前記溝の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層を選択的に貼り付けたプレキュアトレッドを用意し、該プレキュアトレッドをベルト層を備えた台タイヤに対して接合し、前記プレキュアトレッドと前記台タイヤとの間の更生面に沿って前記溝の溝底部分と前記ベルト層とで挟まれた位置に有機繊維補強層を選択的に配置することを特徴とするものである。

本発明では、表面に溝を備える一方で裏面における溝の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層を選択的に貼り付けたプレキュアトレッドを用意し、該プレキュアトレッドをベルト層を備えた台タイヤに対して接合することにより、プレキュアトレッドと台タイヤとの間の更生面に沿って溝の溝底部分とベルト層とで挟まれた位置に有機繊維補強層を選択的に配置するので、石噛みにより最も損傷し易い溝底部分を効果的に補強することができる。これにより、更生タイヤのトレッド部における溝下ゴムゲージを減らして耐熱性の向上と軽量化を図りながら、石噛み耐久性を向上することができる。なお、有機繊維補強層は溝の溝底部分に対応する位置にのみ配置し、トレッド部のリブやブロックのように損傷し難い肉厚部分には配置しないので、追加された有機繊維補強層がタイヤの軽量化を阻害することもない。

本発明において、溝はタイヤ周方向に延びる主溝やタイヤ幅方向に延びるラグ溝を含み、これら主溝やラグ溝を含む溝に沿って有機繊維補強層を設けることができる。いずれの場合も、有機繊維補強層の幅はそれに対応する溝の溝幅の８０％〜１２０％であることが好ましい。これにより、補強効果と軽量化とを両立することができる。また、有機繊維補強層のタイヤ周方向に対するコード角度は３０°〜６０°であることが好ましい。これにより、有機繊維補強層を成形する際のコード乱れを生じ難くすると共に、プレキュアトレッドの変形を効果的に抑制することができる。

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤ（更生タイヤ）を示し、図２はその要部を示すものである。図１において、１はトレッド部、２はサイドウォール部、３はビード部である。左右一対のビード部３，３間にはカーカス層４が装架されている。カーカス層４はビードコア５の廻りにタイヤ内側から外側へ巻き上げられている。また、ビード部３にはスチールコード補強層６が埋設されている。

一方、トレッド部１におけるカーカス層４の外周側には複数層のベルト層７が埋設されている。これらベルト層７はタイヤ周方向に対して傾斜する補強コードを含み、これら補強コードが層間で互いに交差するように配置されている。また、トレッド部１にはタイヤ周方向に延びる複数本の主溝１１及びタイヤ幅方向に延びる複数本のラグ溝１２を含む溝１０が形成されている。

上記空気入りタイヤは、トレッド部１が摩耗した後で更生したものである。即ち、この空気入りタイヤは、図１に示すように、トレッド部１の更生面Ｘを境にして、ベルト層７を含む台タイヤＴと、主溝１１及びラグ溝１２を含む溝１０を備えたプレキュアトレッドＰとからなり、そのプレキュアトレッドＰを台タイヤＴに対して接合したものである。図２に示すように、プレキュアトレッドＰと台タイヤＴとの間の更生面Ｘに沿って溝１０の溝底部分とベルト層７とで挟まれた位置には複数本の有機繊維コードを含む有機繊維補強層１３が選択的に配置されている。より具体的には、主溝１１及びラグ溝１２を含む各溝１０に沿って有機繊維補強層１３が配置されている。

このようにプレキュアトレッドＰと台タイヤＴとの間の更生面Ｘに沿って溝１０の溝底部分とベルト層７とで挟まれた位置に有機繊維補強層１３を選択的に配置することにより、石噛みにより最も損傷し易い溝１０の溝底部分を効果的に補強することができる。そのため、更生タイヤのトレッド部１における溝下ゴムゲージを減らして耐熱性の向上と軽量化を図りながら、石噛み耐久性を向上することができる。このとき、有機繊維補強層１３は溝１０の溝底部分に対応する位置にのみ配置し、トレッド部１のリブやブロックのように損傷し難い肉厚部分には配置しないので、有機繊維補強層１３がタイヤの軽量化を阻害することはない。耐熱性の向上と軽量化を図るために、溝１０の中で最も深いもの（ここでは主溝１１）の溝底部分と有機繊維補強層１３との間のゴム厚さＧは２ｍｍ〜５ｍｍに設定すると良い。

図２において、有機繊維補強層１３の幅Ｗはそれに対応する溝１０の溝幅ＧＷの８０％〜１２０％の範囲に設定されている。これにより、補強効果と軽量化とを両立することができる。ここで、有機繊維補強層１３の幅Ｗが溝１０の溝幅ＧＷの８０％未満であると石噛み耐久性の改善効果が低下し、逆に１２０％を超えると軽量化の効果が低下することになる。石噛みによるクラック等の損傷は、溝底直下のみならず溝幅方向にも拡散する場合があるため、適用するトレッドパターンに応じて有機繊維補強層１３の幅Ｗを適宜設定すれば良い。例えば、リブパターンの場合、石噛みの機会が少ないため有機繊維補強層１３の幅Ｗを比較的小さくしても良く、深溝パターンの場合は、有機繊維補強層１３の幅Ｗを比較的大きくすると良い。

次に、上述した空気入りタイヤの更生方法について説明する。台タイヤＴは、新品タイヤ又は更生タイヤのトレッド部１をバフすることにより供給される。一方、プレキュアトレッドＰは、専用の金型を用いて予め帯状又は環状に加硫したものが供給される。但し、プレキュアトレッドＰは、加硫を完全に進行させたものであっても良く、或いは、半加硫状態のものであっても良く、その加硫進行度は更生時の加熱条件等に応じて適宜選択することができる。

図３はプレキュアトレッドを裏面側から示すものである。図３に示すように、プレキュアトレッドＰは、表面に主溝１１及びラグ溝１２を含む溝１０溝を備える一方で、裏面における溝１０の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層１３が選択的に貼り付けられている。プレキュアトレッドＰでは、溝１０の位置が予め分かっているので、裏面における溝１０の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層１３を正確に貼り付けることが可能である。しかも、タイヤ周方向に延びる主溝１１のみならず、タイヤ幅方向に延びるラグ溝についても、それらに対応する位置に有機繊維補強層１３を正確に貼り付けることが可能である。これらはプレキュアトレッドＰの状態で有機繊維補強層１３を貼り合わせる場合の利点である。

また、プレキュアトレッドＰにおける溝下ゴムゲージＧを小さくした場合、プレキュアトレッドＰが溝１０にて屈曲し易くなり、その取り扱いが困難になることが懸念されるが、プレキュアトレッドＰの裏面に有機繊維補強層１３を貼り付けることにより、プレキュアトレッドＰの変形を効果的に抑制することができる。図３において、有機繊維補強層１３のタイヤ周方向に対するコード角度θは３０°〜６０°の範囲に設定されている。これにより、有機繊維補強層１３を成形する際のコード乱れを生じ難くし、かつ、プレキュアトレッドＰの変形を効果的に抑制することができる。

トレッド部１が摩耗した空気入りタイヤを更生する場合、上述した台タイヤＴとプレキュアトレッドＰを用意し、そのプレキュアトレッドＰを台タイヤＴに対して接合することにより、プレキュアトレッドＰと台タイヤＴとの間の更生面Ｘに沿って溝１０の溝底部分とベルト層７とで挟まれた位置に有機繊維補強層１３を選択的に配置した更生タイヤを得ることができる。

タイヤサイズ１１Ｒ２２．５で、ベルト層を備えた台タイヤに対して溝を備えたプレキュアトレッドを接合した更生タイヤにおいて、プレキュアトレッドの構造を表１のように種々異ならせた従来例１，２及び実施例１〜４のタイヤを製作した。

従来例１のタイヤは、プレキュアトレッドの裏面に有機繊維補強層を付加していないものである。従来例２のタイヤは、プレキュアトレッドの裏面に有機繊維補強層を付加せず、その溝下ゴムゲージを従来例１の１２０％としたものである。実施例１〜４のタイヤは、プレキュアトレッドの裏面における溝の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層を選択的に貼り付け、その溝下ゴムゲージを従来例１の８０％としたものである。実施例１〜４においては、有機繊維補強層のタイヤ周方向に対するコード角度を４５°とし、溝幅に対する有機繊維補強層の幅の比率（％）を種々異ならせた。

これら試験タイヤについて、下記の方法により、石噛み耐久性、耐熱性、重量を評価し、その結果を表１に併せて示した。

石噛み耐久性：
試験タイヤを標準リムに組付けて２−ＤＤ車両のリア軸に装着し、ＪＡＴＭＡ規定の空気圧及び荷重の条件にて、採石場内を２４時間走行した後、溝底部分からベルト層まで到達したクラックの大きさ（総長さ）を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど石噛み耐久性が優れていることを意味する。

耐熱性：
試験タイヤを標準リムに組付けて室内ドラム試験機に設置し、ＪＡＴＭＡ規定の空気圧及び荷重の条件にて、速度４０ｋｍ／ｈから１時間毎に１０ｋｍ／ｈずつ速度を増大させるステップアップの条件で速度１００ｋｍ／ｈとなるまで室内ドラム試験を行い、試験直後のタイヤにおけるベルト層のエッジ部の温度を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど発熱性が低く耐熱性が優れていることを意味する。

重量：
各試験タイヤについて、プレキュアトレッドの重量を測定した。評価結果は、測定値の逆数を用い、従来例１を１００とする指数にて示した。この指数値が大きいほど軽量であることを意味する。

表１から明らかなように、実施例１〜４のタイヤは、耐熱性と重量の評価が従来例１と同等以上でありながら、優れた石噛み耐久性を発揮することができた。一方、従来例２のタイヤは、溝下ゴムゲージを増やしたことにより石噛み耐久性が向上したものの、それに伴って耐熱性が悪化し、重量が増加していた。

本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りタイヤ（更生タイヤ）を示す子午線半断面図である。 図１の空気入りタイヤの要部を拡大して示す斜視断面図である。 本発明で使用されるプレキュアトレッドを裏面側から示す平面図である。

符号の説明

１ トレッド部
２ サイドウォール部
３ ビード部
４ カーカス層
５ ビードコア
６ スチールコード補強層
７ ベルト層
１０ 溝
１１ 主溝
１２ ラグ溝
１３ 有機繊維補強層
Ｘ 更生面
Ｔ 台タイヤ
Ｐ プレキュアトレッド

Claims (10)

1. ベルト層を備えた台タイヤに対して溝を備えたプレキュアトレッドを接合した更生タイヤにおいて、前記プレキュアトレッドと前記台タイヤとの間の更生面に沿って前記溝の溝底部分と前記ベルト層とで挟まれた位置に有機繊維補強層を選択的に配置したことを特徴とする更生タイヤ。
2. 前記溝がタイヤ周方向に延びる主溝を含み、該主溝を含む溝に沿って前記有機繊維補強層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の更生タイヤ。
3. 前記溝がタイヤ幅方向に延びるラグ溝を含み、該ラグ溝を含む溝に沿って前記有機繊維補強層を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の更生タイヤ。
4. 前記有機繊維補強層の幅がそれに対応する溝の溝幅の８０％〜１２０％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の更生タイヤ。
5. 前記有機繊維補強層のタイヤ周方向に対するコード角度が３０°〜６０°であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の更生タイヤ。
6. 表面に溝を備える一方で裏面における前記溝の溝底部分に対応する位置に有機繊維補強層を選択的に貼り付けたプレキュアトレッドを用意し、該プレキュアトレッドをベルト層を備えた台タイヤに対して接合し、前記プレキュアトレッドと前記台タイヤとの間の更生面に沿って前記溝の溝底部分と前記ベルト層とで挟まれた位置に有機繊維補強層を選択的に配置することを特徴とするタイヤ更生方法。
7. 前記溝がタイヤ周方向に延びる主溝を含み、該主溝を含む溝に沿って前記有機繊維補強層を設けたことを特徴とする請求項６に記載のタイヤ更生方法。
8. 前記溝がタイヤ幅方向に延びるラグ溝を含み、該ラグ溝を含む溝に沿って前記有機繊維補強層を設けたことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のタイヤ更生方法。
9. 前記有機繊維補強層の幅がそれに対応する溝の溝幅の８０％〜１２０％であることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のタイヤ更生方法。
10. 前記有機繊維補強層のタイヤ周方向に対するコード角度が３０°〜６０°であることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のタイヤ更生方法。

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